РЕШУ ОЛИМП, физика: задания, ответы, решения

Задания

Версия для печати и копирования в MS Word

Тип 0 № 2981 Добавить в вариант

Тело массой m кладут на доску массой 4m и связывают с доской невесомой и нерастяжимой нитью, переброшенной через блок (см. рисунок), прикрепленный к стене. Какую минимальную силу, направленную от стены, нужно приложить к доске, чтобы она начала двигаться? Коэффициент трения между всеми поверхностями равен k.

Спрятать решение

Решение.

Чтобы доска начала двигаться сила F должна превысить максимальную силу трения между доской и полом $F_тр,1,$ максимальную силу трения между доской и телом $F_тр,2$ и силу натяжения нити T, следовательно

$F больше или равно F_тр,1 плюс F_тр,2 плюс T.\qquad левая круглая скобка * правая круглая скобка$

Чтобы тело начало двигаться сила натяжения нити должна превысить максимальную силу трения между телом и доской $F_тр,2,$ тогда

$T больше или равно F_тр,2.\qquad левая круглая скобка ** правая круглая скобка$

Подставляя силу натяжения из (**) в (*) и используя закон Кулона-Амонтона для максимальных сил трения, получим

$F больше или равно F_тр,1 плюс 2 F_тр,2=5 k m g плюс 2 k m g=7 kmg.$

Ответ: $F больше или равно F_тр,1 плюс 2 F_тр,2=5 k m g плюс 2 k m g=7 kmg.$

Спрятать критерии

Критерии проверки:

Критерии по заданию	Баллы
Использовано правильное условие начала движения доски — внешняя сила должна превосходить силу натяжения и две силы трения	0,5
Использовано правильное условие начала движения тела — сила натяжения должна превосходить силу трения	0,5
Для сил трения использован правильный закон Кулона-Амонтона	0,5
Правильный ответ	0,5

Олимпиада Росатом, 11 класс, 1 тур (отборочный), 2020 год

Классификатор: Механика. Сила трения

Спрятать решение · Спрятать критерии · Помощь